研究人员发现，人脑处理能力的增强可能源于神经元结构和功能的差异。图片来源:昆士兰大脑研究所/斯蒂芬·威廉姆斯教授
新的研究揭示了大脑的计算能力函数部分。
人类大脑的功能是显著的，驱动着我们创造力和思维的各个方面。然而，人类大脑中负责这些认知功能的区域——新皮层的整体结构与其他哺乳动物相似。
昆士兰大学(UQ)、玛特医院和布里斯班皇家妇女医院的研究人员已经表明，神经元结构和功能的变化可能是人类大脑处理能力增强的原因。
他们最近在《细胞报告》杂志上发表了他们的发现。
昆士兰大学昆士兰大脑研究所(QBI)的Stephen Williams教授解释说，他的团队已经研究了嵌入在神经元网络中的人类新皮层锥体神经元的电特性。
威廉姆斯教授说:“为了研究人类神经元，我们从这两家医院为缓解难治性癫痫或切除脑瘤而接受神经外科手术的患者身上收集了小块的人类新皮层活体组织切片。”
“我们通过对人类和啮齿动物新皮层锥体神经元的细胞体和薄树突进行复杂的同时电记录，比较了它们的电特性。我们的研究表明，人类和啮齿动物的新皮层锥体神经元具有相同的基本生物物理特性。例如，我们证明了人类和啮齿动物的新皮层锥体神经元的树突都产生树突钠峰，这表明神经元接收到的数千个输入信号的整合机制是守恒的。然而，我们发现人类新皮层锥体神经元的计算功能显著增强。”
该研究的合著者、QBI博士后海伦·古奇博士表示，研究小组发现，人类新皮层金字塔神经元的树突树(携带电信号的树枝状延伸)的结构比其他哺乳动物(如啮齿动物)更大、更复杂。
古奇博士说:“这种树突树在人类体内的形成伴随着在多个位点产生的树突突峰，它们活跃地在神经元中传播，驱动每个神经元的输出信号。”
“我们认为，分布式树突信息处理的增强可能是提高我们大脑整体处理能力的一个因素。”
这些发现的翻译为更好地理解人类大脑的电活动是如何在疾病中受到干扰铺平了道路。
Mater Hospital神经病学家兼合著者Lisa Gillinder博士说:“作为临床研究人员，我们不仅对更多地了解人类脑细胞的正常功能感到兴奋，而且通过该领域的未来研究，我们还旨在更好地了解癫痫等疾病的功能变化，希望改善治疗方法。”
